c++如何实现一个责任链模式_c++行为型设计模式Chain of Responsibility【源码】

责任链模式在C++中通过抽象处理者Handler定义处理接口和后继引用,具体处理者按需处理或转发请求,客户端调用链头即可自动流转;示例含Level1/Level2Handler及unique_ptr链式组装。

c++如何实现一个责任链模式_c++行为型设计模式chain of responsibility【源码】

责任链模式在 C++ 中的核心是:让多个对象都有机会处理请求,避免请求发送者与接收者耦合,将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递请求,直到有对象处理它为止。

定义抽象处理者(Handler)

这是责任链的基类,负责声明处理接口和持有下一个处理者的引用。关键点是“可选地”向下转发请求,由子类决定是否处理或继续传递。

用纯虚函数 handleRequest() 定义处理逻辑契约 用 std::unique_ptr 或原始指针(需手动管理)保存 successor(后继) 提供 setNext() 方法方便链式组装(返回 *this 支持流式调用更佳)

实现具体处理者(ConcreteHandler)

每个具体类继承 Handler,重写 handleRequest():先判断是否能/应处理当前请求;若不能,调用 next->handleRequest() 转发。

判断条件可以是请求类型(如 int code)、内容(如 string cmd)、权限级别等 注意避免空指针解引用:检查 next 是否非空再调用 可选择“处理后仍转发”(日志+授权)或“处理即终止”(权限拦截)

构建与使用责任链

链通常在客户端手动创建,也可封装进工厂或配置类。推荐使用 RAII 管理生命周期(如用 unique_ptr 构建)。

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顺序很重要:把通用/兜底处理器(如 DefaultHandler)放在链尾 示例链:AuthHandler → RateLimitHandler → CommandHandler → DefaultHandler 发起请求只需调用链头的 handleRequest(),其余自动流转

一个轻量可运行的源码示例

// Handler.h

class Handler {protected:    std::unique_ptr next;public:    virtual ~Handler() = default;    Handler& setNext(std::unique_ptr h) {        next = std::move(h);        return *this;    }    virtual void handleRequest(int request) = 0;};

// ConcreteHandlers.h

class Level1Handler : public Handler {public:    void handleRequest(int req) override {        if (req < 10) {            std::cout << "Level1 handled: " << req <handleRequest(req);        }    }};class Level2Handler : public Handler {public:    void handleRequest(int req) override {        if (req < 50) {            std::cout << "Level2 handled: " << req <handleRequest(req);        }    }};

// main.cpp

int main() {    auto h1 = std::make_unique();    auto h2 = std::make_unique();    h1->setNext(std::move(h2));    h1->handleRequest(5);   // → Level1    h1->handleRequest(25);  // → Level2    h1->handleRequest(100); // → no output (no default handler)}

基本上就这些。责任链不是必须用动态多态——C++ 还可用模板递归(编译期链)、std::variant + visitor 实现更现代的变体,但虚函数链最直观、易调试、符合经典定义。关键不在“链”的形式,而在“解耦请求与处理者”和“延迟决定谁处理”的意图。

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